שינויים

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

88-112 לינארית 1 תיכוניסטים קיץ תשעא/מערך תרגול/11

נוספו 2,250 בתים, 18:01, 15 באוגוסט 2020
/* תרגיל */
3. <math>|A^t|=|A|</math>.
4. אם המטריצה משולשית אז הדטרמיננטה= מכפלת אברי האלכסון (להדגים?).~כן בבקשה~
5. אם <math>A</math> הפיכה אז <math>|A^{-1}|=|A|^{-1}</math>.
1. נעביר אגפים ונקבל <math>A^4=-2A</math>, נקח דטרמיננטה <math>|A|^4 =(-2)^n|A|</math> ולכן <math>|A|=(-2)^{\frac{n}{3}}</math>.
2. נעביר אגפים ונסדר <math>A \left( A^{n-1}+a_{n-1}A^{n-2}+\dots +a_2A+a_1I \right) =-I</math>, ומכפלת הפיכות היא הפיכה. (ומי שרוצה להפוך לתרגיל על דטרמיננטות - נקח דטרמיננטה <math>|A||something|=|-I|=(-1)^n</math>. בפרט, <math>|A|\neq 0</math>ולכן <math>A</math>הפיכה).
3. נעביר אגפים <math>AB=-BA</math> ונקח דטרמיננטה <math>|A||B|=(-1)^n|B||A|</math>. נתון ש<math>n</math> אי-זוגי ולכן <math>|A||B|=-|A||B|</math>.
זה מכריח ש<math>|A||B|=0</math> ולכן או ש <math>|A|=0</math>ואז <math>A</math>לא הפיכה, או ש<math>|B|=0</math> ואז <math>B</math>לא הפיכה.
 
===תרגיל===
פתרון
ראשית נסכום את כל השורות לשורה הראשונה ונקבל <math>|A|== \begin{vmatrix}a+n-1&a+n-1& \dots &a+n-1\\ 1&a&\dots &1\\1&1&\dots &1\\ \vdots &\vdots & \dots & \vdots \\ 1&1& \dots & a \end{vmatrix}</math>
נחלק את השורה הראשונה ב<math>a+n-1</math> ונקבל:
<math>|A|=(a+n-1)\begin{vmatrix}1&1&\dots &1\\1&a&\dots &1\\1&1&\ddots&1\\ \vdots &\vdots &{}& \vdots\\ 1&1&\dots & a\end{vmatrix}</math>
<math>|A|=(a+n-1)\begin{vmatrix}1&1&\dots &1\\0&a-1&\dots &0\\0&0&\ddots &0\\0&0&\dots &a-1\end{vmatrix}=(a+n-1)1(a-1)^{n-1}</math>
 
===תרגיל===
יהא <math>V</math> מ"ו ויהיו <math>v_{1},v_{2},\dots,v_{n}</math> וקטורים. הוכיחו/הפריכו: אם <math>v_{1},\dots,v_{n}</math> בת"ל אזי הוקטורים <math>v_{1}+v_{2},v_{2}+v_{3},v_{3}+v_{4},\dots,v_{n-1}+v_{n},v_{n}+v_{1}</math> בת"ל.
 
=== תרגיל ===
הוכיחו שלכל מטריצה <math>A\in\R^{n\times n}</math> שכל כניסה שווה ל <math>\pm 1</math> מתקיים כי <math>2^{n-1}|\det A</math>
 
פתרון: פתרון לתרגיל נמצא בדפים ישנים - כך נכתב שם:
<math>
\left|\left(\begin{array}{ccccc}
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
\vdots & \vdots & & \vdots\\
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1
\end{array}\right)\right|=\left|\left(\begin{array}{ccccc}
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
0 & \pm2,0 & \pm2,0 & \cdots & \pm2,0\\
0 & \pm2,0 & \pm2,0 & \cdots & \pm2,0\\
\vdots & \vdots & & \vdots\\
0 & \pm2,0 & \pm2,0 & \cdots & \pm2,0
\end{array}\right)\right|=
</math>
 
<math>\left|\left(\begin{array}{ccccc}
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
0 & \pm2,0 & \pm2,0 & \cdots & \pm2,0\\
0 & 0 & \pm4,0 & \cdots & \pm4,0\\
\vdots & \vdots & & \vdots\\
0 & 0 & \pm4,0 & \cdots & \pm4,0
\end{array}\right)\right|=\cdots=\left|\left(\begin{array}{ccccc}
\pm1 & \pm1 & \pm1 & \cdots & \pm1\\
0 & \pm2,0 & \pm2,0 & \cdots & \pm2,0\\
0 & 0 & \pm4,0 & \cdots & \pm4,0\\
\vdots & \vdots & & \vdots\\
0 & 0 & 0 & \cdots & \pm2^{n-1},0
\end{array}\right)\right|</math>
 
 
מה דעתכם על הפתרון? האם יש פתרון נוסף? האם ניתן לחזק את הטענה ל <math>2^{n}|\det A</math>?
===תרגיל===
\end{vmatrix}</math>
הוכיחו כי <math>|V(a_1,\dots ,a_n)|=\prodprod_{1\leq i<j\leq n}(a_j-a_i)</math>
פתרון:
נבצע
* $<math>C_n\leftarrow C_n-a_1C_{n-1}$</math>* $<math>C_{n-1}\leftarrow C_{n-1}-a_1C_{n-2}$</math>
וכו' עד
* $<math>C_{2}\leftarrow C_2-a_1C_{1}$</math>
לאחר מכן נוכל
נמשיך לפתח לפי שורה ראשונה ונקבל כי
<math>|V(a_1,\dots,a_n)|=\prod_{j=2}^n(a_j-a_1)\cdot |V(a_2,\dots ,a_n)|=</math>לפי הנחת האינדוקציה, נוכל להמשיך <math>=\prod_{j=2}^n(a_j-a_1)\cdot \prod_{2\leq i<j\leq n}^n(a_j-a_i)=\prod_{1\leq i<j\leq n}^n(a_j-a_i)</math> מסקנה: מטריצת ונדרמונט הפיכה אמ"מ <math>a_1,\dots ,a_n</math> שונים זה מזה.
=המטריצה הנילוות (המצורפת)=
2. נניח כי המטריצה הפיכה, חשבו את <math>adj \left( adjA \right)</math>.
 
3. מצאו את <math>adj \left( adjA \right)</math> גם במקרה שהמטריצה אינה הפיכה.
פתרון
2. נשתמש במשפט עבור המטריצה <math>B=adjA</math>, אזי <math>(adjA)\cdot (adj(adjA)=|adjA|I</math>. ולפי הסעיף הקודם נקבל ש<math>adj(adjA)=adjA^{-1}|A|^{n-1}</math>. ומכיוון ו<math>adjA^{-1}=\frac{A}{|A|}</math> אז <math>adj(adjA)=A|A|^{n-2}</math>.
 
3. רמז: לתשובה של סעיף זה ולסעיף הקודם יש קשר הדוק.
===תרגיל===
2,232
עריכות